1.1 研究背景
数值模拟是当下用来研究焊接熔池凝固组织转变的几个常用方法之一。它在改善焊缝质量的时候，可以不局限于经验水平，而是在理论方面进行焊接熔池组织转变规律的研究。通过研究焊接工艺参数对组织转变的影响，可以获得工艺参数与组织转变之间的规律，从而优化焊接工艺参数得到符合性能要求的焊接接头。
随着计算材料学的不停进步与发展，计算机数值模拟技术被更加广泛的应用在凝固组织演化的研究领域。通过凝固规律，在不同时间，温度、溶质等其它物理场的分布情况可以采用数值模拟技术建模求解获得。模拟凝固的过程中组织界面的动态演化，得到微观组织的形成规律。在实际的焊接过程中，焊缝熔池的凝固过程是十分复杂的。但熔池内复杂的组织转变过程可以采用数值模拟技术进行重现，采用这样的方式可以有效克服解析传统试验模型的困难。
通过凝固组织的动态模拟演化，不但可以提供更准确的信息给实际焊接实验，还能对焊缝的微观组织进行预测，进而改善微观组织得到符合我们性能要求的优质焊接接头。因而，用数值模拟来演化焊接熔池中凝固组织的动态变化，在推动熔池凝固组织变化研究的同时，还有好的应用前景。
1.2 主要研究方法
根据分类依据的标准参数不同，数值模拟在凝固过程中的分类也多种多样。目前应用的较多的分类标准是空间尺度在1-100mu;m之间微观尺度上的分类方法。微观尺度的研究对象以亚晶结构为主，通过宏观、长大模型和耦合微观形核的三传方程来推测界面演化、粗化等现象在组织中的变化过程。目前相场法、随机性方法和确定性方法是在微观尺度上常用的数值模拟方法。
1.2.1 确定性方法
确定性方法是将形核和长大的模型进行结合，设定形核与长大的速度关系，将晶粒的生长速度和形核率在某一瞬时一定体积晶粒中的变化视为可以确定的函数，通过凝固动力学的基础知识，推导出可以描述晶粒长大参数的偏微分方程组。通过这样的方式，可以算出较符合实际情况的晶粒尺寸。
目前，有关确定性方法数值模拟的研究方法较为成熟，进行的有关实验研究还是比较多的。Rappaz曾建立了在等轴晶的凝固过程中的微观组织模型，可用于铝硅合金的实验研究中。但因为这种方式忽略了凝固过程中晶粒取向，形核位置等随机元素在实际凝固过程中的影响，有一定的局限性。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
